DE2545596C3

DE2545596C3 - Capacitive network and its use

Info

Publication number: DE2545596C3
Application number: DE19752545596
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl.-Ing. 8672 Selb Fink
Original assignee: Draloric Electronic GmbH
Current assignee: Draloric Electronic GmbH
Priority date: 1975-10-11
Filing date: 1975-10-11
Publication date: 1983-11-10
Also published as: DE2545596B2; DE2545596A1

Description

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Die Erfindung betrifft ein kapazitives Netzwerk mit einem dielektrischen Körper, bei dem ein versetzt übereinanderliegende Metallschichten und Dielektrikumsschichten enthaltender Schichtkondensator seitlich voneinander beabstandete, mit einer lötfähigen Metallisierung versehene Füße besitzt, die von dem «o zwischen den Füßen befindlichen Körperabschnitt vorstehen und in welche sich Zuleitungen zu den Metallschichten erstrecken.The invention relates to a capacitive network with a dielectric body in which an offset Layer capacitor containing superimposed metal layers and dielectric layers on the side has feet spaced apart from one another and provided with a solderable metallization, which are supported by the «o protrude between the feet located body section and in which there are supply lines to the Metal layers extend.

Aus der deutschen Auslegeschrift 17 64 214 ist «in Kondensator bekannt, der aus einem dielektrischen Körper mit seitlich voneinander befindlichen Füßen aufgebaut ist, wobei sich pro Belag eine Zuleitung zu einem der beiden Füße erstreckt.From the German Auslegeschrift 17 64 214 is known "in capacitor, which consists of a dielectric Body is built up with feet located to the side, with one feed line for each covering one of the two feet extends.

Diese Kohdensatorbauform eignet sich zwar für die Anwendung in Kondensatorkaskaden; es muß jedoch eine bestimmte Anzahl dieser bekannten Kondensatoren aneinandergereiht und zusammengelötet werden, um zu einem Kaskadenriegel zu gelangen. Infolge der Lötverbindung ist die mechanische Festigkeit eines derartigen Kaskadenriegels gering, wenn e*- nicht auf einen mit Leitungszügen versehenen Trägerkörper aufgelötet wird.This type of capacitor is suitable for use in capacitor cascades; it must, however a certain number of these known capacitors are lined up and soldered together, to get to a cascade latch. As a result of the solder joint, the mechanical strength is one such cascade bar low if e * - not on a support body provided with cable runs is soldered on.

Aus der deutschen Auslegeschrift 19 40036 ist ein kapazitives Netzwerk bekannt, das aus zwei durch eine Isolierschicht elektrisch voneinander getrennt übereinanderliegenden Kondensatoreinheiten besteht, die innere Reihenschaltungen ergeben,welche durch äußere Verbindungen miteinander verbunden sind. Bei dieser Ausführungsform eines kapazitiven Netzwerkes ist es nicht erwünscht und nicht möglich, die innere Reihenschaltung Kapazität für Kapazität an der Oberfläche des dielektrischen Körpers abzugreifen, da es sich dort um einen X-Y-Störschutzkondensaior handelt und nicht um eine Kondensatorkaskade.From the German Auslegeschrift 19 40036 is a Capacitive network known, which consists of two superimposed, electrically separated from one another by an insulating layer There is capacitor units that result in inner series connections, which by outer Connections are interconnected. In this embodiment of a capacitive network, it is undesirable and not possible, the inner series connection capacity for capacity at the Surface of the dielectric body to be tapped, since there is an X-Y-Störschutzkondensaior and not a capacitor cascade.

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 74 03 572 ist ein Einkörper-Wickelkondensator mit aus einem Wikkelkörper herausgeführten Anschlußleitern zur Verwendung bei Hpchspannungs-Gleichrichterkaskaden bekannt, bei dem zwei Isolierstoffolien mit mehreren nebeneinanderliegenden Metalistreifen aufgewickelt sind und Streifen der einen mit Streifen der anderen Isolierstoffolie^r, Reihe geschaltete Kapazitäten bilden.From the German utility model 74 03 572 is a single-body wound capacitor with a winding body Leading out connecting conductors for use in high-voltage rectifier cascades known, in which two Isolierstoffolien wound with several adjacent metal strips and strips of one with strips of the other insulating film ^ r, form capacitances connected in series.

Aus dem Katalog 8000 Ml der Firma Erie Elektronik GmbH »Monobloc Chips«-Hochspannungskondensatoren sind Multichips bekannt, bei denen in einem dielektrischen Körper nebeneinander Chipkondensato-. ren bekannter Belagform angeordnet sind, welche durch an den Schmalseiten aufgedruckten Leiterbahnen in Serie geschaltet sind und so einen Kaskadenriegel ergeben. Diese bekannte Bauform hat den Nachteil, daß auf die Lage der Siebdruckmaske zum Kondensatorkörper größtes Augenmerk gerichtet werden muß, um die Metallisierung an den richtigen Stellen aufzubringen, daß zwei Schmalseiten nacheinander metallisiert werden müssen und daß das Sieb der Siebdruckvorrichtung beim Bedrucken derartiger dichtgesinterter scharfkantiger dielektrischer Körper erhöhtem Verschleiß unterliegt. From the Erie Elektronik catalog 8000 Ml GmbH "Monobloc Chips" high-voltage capacitors are known to be multichips, where in one dielectric body side by side chip capacitor. Ren known lining shape are arranged, which by The printed conductors on the narrow sides are connected in series, creating a cascade bar result. This known design has the disadvantage that the position of the screen printing mask in relation to the capacitor body Great attention must be paid to apply the metallization in the right places, that two narrow sides must be metallized one after the other and that the screen of the screen printing device is subject to increased wear when printing such densely sintered, sharp-edged dielectric bodies.

Eine andere Form einer Kondensatorkaskade ist cus dem Katalog «Keramik Kondensatoren«, Ausgabe 1975, S. 118 ff der Anmelderin bekannt. Dort werden keramische Scheibenkondensatoren durch metallische DistanzstUcke in Serie geschaltet. Diese Bauform bedingt ein aufwendiges Herstellungsverfahren und ist in den Kapazitätswerten der einzelnen Scheiben auf relativ niedrige Werte beschränkt.Another form of a capacitor cascade is cus the catalog "Ceramic Capacitors", edition 1975, p. 118 ff known to the applicant. There will be Ceramic disc capacitors connected in series through metallic spacers. This design requires a complex manufacturing process and is based on the capacity values of the individual disks relatively low values limited.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kapazitives Netzwerk, insbesondere eine Kondensatorkaskade zur Spannungsvervielfachung, zur Verfügung zu stellen, bei dem die obigen Nachteile vermieden werden, das einfach hergestellt werden kann, wobei sich die einfache Herstellung insbesondere auch auf die lötfähige Außenmetallisierung bezieht, das eine geringe Einbauhöhe besitzt und das direkt in eine gedruckte Schaltung eingelötet werden kann.The invention is based on the object of providing a capacitive network, in particular a capacitor cascade for voltage multiplication, in which the above disadvantages are avoided, which can be easily produced, the simple production also relating in particular to the solderable external metallization that has a low installation height and can be soldered directly into a printed circuit.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der dielektrische Körper mindestens an einer seiner beiden Schmalseiten mehr als zwei beabstandet nebeneinanderliegende Füße besitzt, daß der dielektrische Körper mehrere aufeinanderliegende dielektrische Schichten aufweist, von denen jede mindestens eineAccording to the invention, this object is achieved in that the dielectric body has at least one of its both narrow sides has more than two spaced apart feet that the dielectric Body has a plurality of superposed dielectric layers, each of which has at least one

Reihe von beabstandet nebeneinanderliegenden Metallschichten besitzt, daß die Metallschichten einer Reihe jeweils über eine Zuleitung an jedem zweiten der aufeinanderfolgenden Füße aus dem dielektrischen Körper herausgeführt sind und daß die Metallschichten zweier aufeinanderfolgender dielektrischer Schichten sich überlappen und ihre Zuleitungen abwechselnd an jedem zweiten der aufeinanderfolgenden Füße herausgeführt sind, wodurch sich eine Serienschaltung von anschließbaren Kapazitäten ergibtSeries of spaced apart metal layers has that the metal layers of a row each have a lead on every second of the successive feet are led out of the dielectric body and that the metal layers two successive dielectric layers overlap and their leads alternately every second of the successive feet are led out, creating a series connection of connectable capacities results

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.Preferred embodiments of the invention are described in the subclaims.

Durch die Überlappung der Metallschichten ist die Serienschaltung der Einzelkapazitäten im Inneren des dielektrischen Körpers gegeben. Die an die Füße bzw. bis an deren Auflageflächen reichenden Zuleitungen der Metallschichten schaffen die Möglichkeit, die innere Reihenschaltung nach außen zu verlängern und beispielsweise die für Spannungsvervielfacherschaltungen erforderlichen Dioden an der Metallisierung der Füße anzuschalten.Due to the overlapping of the metal layers, the series connection of the individual capacitances is inside the given dielectric body. The leads to the feet or to their contact surfaces Metal layers create the possibility to extend the inner series connection to the outside and For example, the diodes required for voltage multiplier circuits on the metallization of the To turn on feet.

Bei einer speziellen Ausführungsform der Erfindung ragen die Füße aus einer Schmalseite des dielektrischen Körpers heraus. Dies hat den besonderen Vorteil, daß ein einziger Metallisierungsvorgang ausreicht, das kapazitive Netzwerk an den Füßen des dielektrischen Körpers mit einer lötfähigen Metallisierung zu versehen. Vorzugsweise wird diese Metallisierung der Füße in einem Tauchbad vorgenommen, so daß das kapazitive Netzwerk nach Trocknen und Einbrennen dieser Metallisierung stehend oder vorteilhafter liegend in eine entsprechende Schaltung eingelötet werden kann. LJm zu einer an allen Füßen gleichmäßigen Metallisierung zu gelangen, ist es von Vorteil, wenn die Füße alle gleich weit aus dem dielektrischen Körper herausragen.In a special embodiment of the invention, the feet protrude from a narrow side of the dielectric Body out. This has the particular advantage that a single metallization process is sufficient to provide capacitive network at the feet of the dielectric body with a solderable metallization. This metallization of the feet is preferably carried out in an immersion bath, so that the capacitive Network after drying and baking of this metallization standing or, more advantageously, lying in a corresponding circuit can be soldered. LJm to an even metallization on all feet it is an advantage if the feet all protrude equally far from the dielectric body.

Da diese kapazitiven Netzwerke vorzugsweise in Spannungsvervielfachungsanordnungen Anwendung finden, wo bekannterweise zwei in Reihe geschaltete Kondensatorketten vermittels Dioden eine Kaskade ergeben, ragen bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung an zwei gegenüberliegenden Schmalseiten des dielektrischen Körpers Füße heraus, die mit einer lötfähigen Metallisierung versehen sind. Diese lötfähige Metallisierung bedeckt die Grundfläche der Füße vollständig und deren Seitenflächen teilweise. Es versteht sich von selbst, daß die auf zwei gegenüberliegenden Schmalseiten des dielektrischen Körpers herausragenden Füße sich nicht auf gleicher Höhe gegenüberstehen müssen, sondern gegeneinander auch versetzt angeordnet sein können.Since these capacitive networks are preferably used in voltage multiplication arrangements find where, as is known, two series-connected capacitor chains are cascaded by means of diodes result, protrude in a preferred embodiment of the invention on two opposite narrow sides of the dielectric body feet out, which are provided with a solderable metallization. These Solderable metallization completely covers the base of the feet and partially covers their side surfaces. It It goes without saying that the protruding on two opposite narrow sides of the dielectric body Feet do not have to face each other at the same height, but also against each other can be arranged offset.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß das kapazitive Netzwerk einfach herstellbar ist, eine große mechanische Festigkeit aufweist, einen geringen Raumbedarf hat und unmittelbar in eine elektrische Schaltung eingelötet werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die beiden Kondensatorreihen für eine Spannungsvervielfacherschaltung auch in einem dielektrischen Körper zur Verfügung gestellt werden und die erforderlichen Dioden direkt auf dem dielektrischen Körper angelötet werden können. Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Netzwerkbauform besteht in der einfachen Metallisierbarkeit des dielektrischen Körpers, um die innere Reihenschaltung der einzelnen Kapazitäten nach außen zu führen und dor*, beispielsweise Dioden anlöten zu können.The advantages achieved with the invention are in particular that the capacitive network is easy to manufacture, has great mechanical strength, requires little space and can be soldered directly into an electrical circuit. Another advantage is that the two capacitor rows for a voltage multiplier circuit are also made available in a dielectric body and the required diodes can be soldered directly onto the dielectric body. A particular advantage of the network design according to the invention is that the dielectric body can be easily metallized in order to lead the internal series connection of the individual capacitances to the outside and to be able to solder on them, for example diodes.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. EsThe invention is explained in more detail with reference to the exemplary embodiments shown in the drawing. It

F i g. la eine bedruckte Dielektrikumsschicht,F i g. la a printed dielectric layer,

F i g. Ib eine zweite bedruckte Dielektrikumsschicht,F i g. Ib a second printed dielectric layer,

Fig. 2 zwei aufeinanderliegende Dielektrikumsschichten gemäß Fig. laundFig. Ib, FIG. 2 shows two dielectric layers lying on top of one another according to FIG. LaundFig. Ib,

Fig.3 eine räumliche Darstellung eines dichtgesinterten keramischen Körpers, der aus Dielektrikumsschichten gemäß F i g. la und F i g. Ib aufgebaut ist, 3 shows a three-dimensional representation of a densely sintered ceramic body made of dielectric layers according to FIG. la and F i g. Ib is built up,

Fig.4 ein an den Füßen mit einer lötfälugen Metallisierung versehenes kapazitives Netzwerk,Fig. 4 a on the feet with a solder joint Metallized capacitive network,

Fig.5a eine bedruckte Dielektrikumsschicht, bei welcher zwei Reihen Metallschichten auf gegenüberliegende Füße herausgeführt sind,Fig.5a a printed dielectric layer, at which two rows of metal layers are led out on opposite feet,

Fig.5b eine bedruckte Dielektrikumsschicht, bei welcher die Metallschichten gegen die Metallschichten gemäß Fig.5a verschoben sind, so daß sie sich überlappen und5b shows a printed dielectric layer at which the metal layers are shifted against the metal layers according to Figure 5a, so that they are overlap and

Fig.6 eine räumliche Darstellung einer Spannungsvervielfacherkaskade, aufgebaut aus Dielektrikumsschichten gemäß F i g. 5a und 5b, υ ;d mit Dioden verschaltet.6 shows a three-dimensional representation of a voltage multiplier cascade, built up from dielectric layers according to FIG. 5a and 5b, υ; d with diodes interconnected.

F i g. 1 a zeigt eine dielektrische Schicht 1, die an einer Schmalseite 6 Einschnitte 7 besitzt, so daß sich Füße 3 ausbilden. Die dielektrische Schicht 1 ist mit Metallschichten 2 bedruckt, welche über Zuleitungen 4 bis an die Auflagefläche 5 der Füße 3 reichen, wobei nur jeder zweite Fuß 3 eine Zuleitung 4 zu einer Metallschicht besitzt und jede Metallschicht 2 nur bis in die Nähe der Mittellinie 9 eines Fußes reicht, der nkht mit einer Zuleitung bedruckt istF i g. FIG. 1 a shows a dielectric layer 1 which has incisions 7 on one narrow side 6 so that feet 3 are formed. The dielectric layer 1 is printed with metal layers 2, which extend via supply lines 4 to the contact surface 5 of the feet 3, with only every second foot 3 having a supply line 4 to a metal layer and each metal layer 2 only up to the vicinity of the center line 9 one The foot is enough, which is not imprinted with a supply line

Fig.Ib zeigt eine Dielektrikumsschicht 1 mit einer Fig. la entsprechenden Außenkontur, bei der die Metallschichten 2 zu denen gemäß F i g_ la überlappend angeordnet und die Zuleitungen 4 auf die bei Fig. la freigebliebenen Füße 3 aufgedruckt sind und bis an die Auflageflächen 5 reichen.Fig.Ib shows a dielectric layer 1 with a FIG. La corresponding outer contour, in which the metal layers 2 overlap with those according to FIG arranged and the leads 4 are printed on the feet 3 left free in Fig. La and up to the Support surfaces 5 are enough.

Es versteht sich von selbst, daß vorteilhafterweise eine größere dielektrische Schicht mit einer Viekahl derartiger Metallschichtstrukturen bedruckt werden kann, anschließend Dielektrikumsschichten entsprechend rig. la und Fig. Ib abwechselnd aufeinander gestapelt und in einem Stanzvorgang die kapazitiven Netzwerke mit den auf einer Schmalseite 6 befinolichen Einschnitten 7, bzw. den Füßen 3 hergestellt werden können.It goes without saying that advantageously a larger dielectric layer with a multitude of such metal layer structures can be printed, then dielectric layers accordingly rig. la and Fig. Ib alternately on one another stacked and the capacitive networks with the on a narrow side 6 befinolichen in a punching process Incisions 7, or the feet 3 can be made.

Fig.2 soll die Überlappung der Metallschichten 2 aufeinander gestapelter dielektrischer Schichten 1 verdeutlichen. Um das kapazitive Netzwerk spannungssicher zu dimensionieren, sind die Zuleitungen 4 im Bereich der Füße 3 von den Rändern der Einschnitte 7 beabstandet2 shows the overlap of the metal layers 2 of stacked dielectric layers 1 clarify. In order to dimension the capacitive network in a voltage-safe manner, the supply lines 4 are im Area of the feet 3 at a distance from the edges of the incisions 7

F i g. 3 zeigt einen aus gemäß F i g. 1 a und F i g. 1 b mit Mete llsc''.iv:hten 2 bedruckten Dietektrikumsschichten 1 zusammengestapelten Körper, der auf einer Schmalseite 6 Einschnitte 7 besiurt, so daß Füße 3 ausgebildet sind. Die Zuleitungen 4 der Metallschichten 2 reichen bis an die Auflageflächen 5 der Füße 3 und sind hier — wie aus Fig.4 ersichtlich ist — mit einer lötfähigen Metallisierung 8 miteinander elektrisch leitend verbunden.F i g. 3 shows one of FIGS. 1 a and F i g. 1 b with Mete llsc ''. Iv: hten 2 printed dielectric layers 1 stacked body, which besiurt 6 incisions 7 on a narrow side, so that feet 3 are formed. The leads 4 of the metal layers 2 extend to the bearing surfaces 5 of the feet 3 and are here - as from 4 can be seen - with a solderable metallization 8 connected to one another in an electrically conductive manner.

Fig.5a zeigt eine Dielektrikumsschicht 1, die mit zwei nebeneinander liegenden Reihen von Mitallschichten 2 bedruckt ist, wobei die Meiallschichten 2 einer Reihe vermittels Zuleitungen 4 an jeden zweiten Fuß 3 bis an dessen Auflagefläche 5 herausragen.Fig.5a shows a dielectric layer 1, which with two adjacent rows of Mitallschichten 2 is printed, the Meiallschichten 2 a row by means of supply lines 4 protrude at every second foot 3 up to its support surface 5.

F i g. 5b zeigt eine mit zwei Reihen Metallschichten 2 bedruckte Dielektrikumsschicht 1, bei der die Zuleitungen 4 auf jedem zweiten Fuß 3 an der Auflagefläche 5 auslaufen, wobei im Vergleich mit Fig.5a dieF i g. 5b shows a dielectric layer 1 printed with two rows of metal layers 2, in which the leads 4 run out on every other foot 3 on the support surface 5, with the comparison with Figure 5a

Zuleitungen 4 um durch einen Einschnitt 7 versetzten FuB 3 herausragen.Leads 4 protrude around foot 3 offset by an incision 7.

Fig.6 zeigt ein kapazitives Netzwerk, bei welchem Dioden 10 auf einer Seite der Grundfläche des dielektrischen Körpers an den lötfahigen Metailiserun· gen der FUBe 3 angelötet sind und so eine Spannungs· Vervielfachungskaskade ergeben. Mit U. ist der6 shows a capacitive network in which diodes 10 are soldered on one side of the base area of the dielectric body to the solderable metalizations of the FUBe 3 and thus result in a voltage multiplication cascade. With U. is the Wechselspannungseingang und mit U- der Gleichspannungsausgang bezeichnet.AC voltage input and U- denotes the DC voltage output.

Die in den Figuren dargestellten Strukturen bzw. die dargestellten Netzwerke entsprechen nicht den tatsächlichen Größenverhältnissen; sie verdeutlichen nur die Einzelheiten der Erfindung.The structures or networks shown in the figures do not correspond to the actual proportions; they just clarify that Details of the invention.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Capacitive network with a dielectric body in which one is offset one above the other Layer capacitor containing metal layers and dielectric layers laterally from one another has spaced feet provided with a solderable metallization, which are separated from the between the Feet located body section protrude and in which there are feed lines to the metal layers extend, characterized in that the dielectric body on at least one side its two narrow sides (6) has more than two spaced apart feet (3), that the dielectric body has a plurality of dielectric layers (1) lying on top of one another, of each of which has at least one row of spaced apart adjacent metal layers (2), that diei ^ etiillschichten (2) one row each over a lead (4) on every second of the successive feet (3) from the dielectric body are led out and that the metal layers (2) of two successive dielectric layers (1) overlap and their leads (4) alternate on every second of the successive ones Feet (3) are led out, creating a series connection of connectable capacities results

2. Capacitive network according to claim 1, characterized in that the feet (3) consist of one The narrow side (6) of the dielectric body protrude.

3. Capacitive network · ah claim 2, characterized in that the feet (3) protrude the same distance from the dielectric body.

4. Capacitive network according to claim 1, characterized in that each dielectric Layer (1) has two adjacent rows of successive metal layers (2) which protruding via leads (4) on two opposite narrow sides (6) of the dielectric body FüG «(3) are brought out.

5. Capacitive network according to one of the preceding claims, characterized in that which can be soldered «! Metallization (8) the base (5) of the feet (51) completely and their side surfaces partially covered.

6. Use of the capacitive network alr> Capacitor cascade in a voltage multiplier arrangement.

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